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地源热泵空调系统在工程上的应用讲座

目录

一、概述

1、意义

2、工程采用地源热泵空调系统需解决的问题

3、应用工程概况

二、工程应用地源热泵空调系统的可行性

1、地源热泵系统的工作原理

2、地源热泵系统的组成

3、地源热泵系统的特点

4、地源热泵系统的埋管形式

5、地源热泵系统在本工程应用的可行性

三、工程设计

1、设计依据

2、设计参数

3、地埋管地源热泵系统设计

(1)、地埋管地源热泵机房系统

（2）地埋管换热系统

四、地埋管地源热泵空调系统经济性分析

五、附图

地源热泵空调系统在工程上的应用

一、概述

1、意义：

近年来，随着我国社会经济的发展及人民生活水平的不断提高，改善建筑热舒

适条件已成为一个比较突出的要求。空调作为目前改善建筑热舒适条件的工具，

早已悄悄进入我们的生活。然而，随着空调设备的日益普及，建筑耗能量势必将

迅猛增加，对大气环境的污染也将日趋严重。如何在建筑热舒适条件得到改善的

条件下把建筑耗能量减下来，减轻对大气环境的污染，成了暖通界人士首要其冲

需要解决的问题。现阶段，在保证使用功能不降低的情况下，我们应采取各种有

效的技术和管理措施，把新建房屋建筑的能耗较大幅度地降下来，对原有建筑物

有计划地进行节能改造，达到节省能源、保护环境和提高人民生活质量的目的。

地源热泵空调系统作为一种有益环境、节约能源和经济可行的建筑物供暖及制

冷新技术越来越受到关注。它是利用地下相对稳定的土壤温度，通过媒介质来获

取土壤内冷（热）能量的新型装置，可一年四季方便地调节建筑内的温度。由于

该制冷供热方式不存在能量形式的转换，几乎是一种能量的“搬运”过程，因而

其能量转换效率高、运营成本低。地热能作为永不枯竭的清洁可再生能源，是21

世纪以后人们可期待的、最有希望的能源之一，我国有丰富的地热能资源。在建

筑领域，中央政府明确提出优先发展再生水（包括污水）热泵，积极发展地源热

泵，适度发展地下（表）水资源。2006年1月1日实施的《中华人民共和国可再

生能源法》中明确提出鼓励地热的开发利用。

2、工程采用地源热泵系统需解决的问题：

地源热泵系统可利用浅层地热能资源进行供热和空调，具有良好的节能与环境

效益，近年来在国内得到广泛的应用。但许多工程项目在没有对当地资源状况进

行充分评估的条件下，就匆匆上马，造成了地源热泵系统工作不正常，影响了地

源热泵系统的使用。为确保地源热泵系统安全可靠地运行以及更好地发挥其节能

效益，应在地源热泵系统方案设计前，对工程场地状况及浅层地热能资源条件进

行调查及勘察，调查收集在工程场区或附近有水井的地区已有工程勘察及水井资

料，调查区域宜大于拟定换热区域100`200m。调查以收集资料为主，除观察地形

地貌外，应调查已有水井的位置、类型、结构、深度、地层剖面、出水量、水位、

水温及水质情况，还应了解水井的用途，开采方式、年用水量及水位变化情况。

还应了解工程场地可利用面积是否满足修建地表水抽水构筑物（地表水换热系统）

或修建地下述抽水井和回灌井（地下水换热系统）或埋设水平或竖直地埋管换热

器（地埋管换热系统）的需要，同时应满足置放和操作施工机具及埋设室外管网

的需要。对于地埋管地源热泵系统方案设计之前，还应对工程场区内岩土体地质

条件进行勘察，勘察内容包括岩土层的结构、岩土体热物性、岩土体温度、地下

水静水位、水温、水质及分布、地下水径流方向及速度、冻土层厚度。根据调查

及勘察情况，选择采用地埋管、地下水或地表水地源热泵系统。

3、应用工程概况

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总建筑面积6528.58m，采暖空调方式为风机盘管系统。总冷负荷为547kW，

总热负荷为240kW.

根据本工程实际情况及水文地质条件，按照地源热泵系统工程技术规

范(GB50366-2005)的要求，本设计采用地埋管地源热泵系统为医院及附属工程

提供冷热源，夏季冷媒温度:12/7℃冷水，冬季热媒温度:60/50℃热水。

二、工程应用地源热泵空调系统的可行性

1、地源热泵系统的工作原理

地源热泵系统同水源热泵系统一样是以水或其它换热液作为冷热“媒体”，与

水源热泵系统不同的是地源热泵系统通过埋